本發(fā)明涉及配電網(wǎng)控制保護領域，特別是涉及一種高壓熔斷器鐵磁諧振耐受性能檢測系統(tǒng)及方法。

背景技術：

鐵磁諧振，是電力系統(tǒng)自激振蕩的一種形式，是由變壓器、PT(Potential transformer，電壓互感器)等鐵磁電感的飽和作用引起的持續(xù)性、高幅值諧振過電壓和PT中的過電流現(xiàn)象。鐵磁諧振引起的過電壓和過電流不僅會使系統(tǒng)一次側設備發(fā)生閃絡、影響其絕緣性能，還容易造成部分變電站PT中高壓熔斷器的頻繁熔斷，甚至損壞PT，嚴重影響配電網(wǎng)的安全運行。作為6-35kV中性點不接地配電網(wǎng)中存在的突出問題，鐵磁諧振已經(jīng)受到了廣泛關注。

目前，人們通過已有的仿真和試驗實測發(fā)現(xiàn)在發(fā)生鐵磁諧振時PT中的電流波形為畸變的尖頂電流波形，顯然利用電流的這一特性研究高壓熔斷器對鐵磁諧振的耐受性能，對保護PT、甚至配電網(wǎng)安全至關重要，而現(xiàn)有技術中，對鐵磁諧振電流波形的模擬，不僅需要搭建大型的測試平臺，耗費大量的人力物力，而且還存在對高壓熔斷器的耐受性能不能進行精確檢測，誤差較大等不足之處。

因此，如何能夠在更真實的鐵磁諧振環(huán)境中，對高壓熔斷器耐受性能進行檢測，對保護PT及配電網(wǎng)安全十分關鍵，也是下一步研究的重點所在。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明實施例中提供了一種高壓熔斷器鐵磁諧振耐受性能檢測系統(tǒng)及方法，以解決現(xiàn)有技術中的對高壓熔斷器的耐受性能進行檢測時，存在需要搭建大型測試平臺，耗費大量人力物力，而且可靠性低、精度差等的問題。

為了解決上述技術問題，本發(fā)明實施例公開了如下技術方案：

本發(fā)明實施例公開的一種高壓熔斷器鐵磁諧振耐受性能檢測系統(tǒng)，包括方波發(fā)生器、開關、第一可調電阻、第二可調電阻、待測高壓熔斷器、電流與通電時間測量裝置和可調電感，

其中，該方波發(fā)生器、開關和第一可調電阻依次串聯(lián)連接，形成第一串聯(lián)支路；

該第二可調電阻、待測高壓熔斷器和該電流與通電時間測量裝置依次串聯(lián)連接，形成第二串聯(lián)支路；

該第二串聯(lián)支路與該第一串聯(lián)支路串聯(lián)連接，形成完整回路，其中，該第二可調電阻電連接至該第一可調電阻，該電流與通電時間測量裝置電連接至該方波發(fā)生器；

該可調電感分別與第一串聯(lián)支路和該第二串聯(lián)支路并聯(lián)連接；

該方波發(fā)生器、該可調電感與該電流與通電時間測量裝置的連接處接地。

優(yōu)選的，該方波發(fā)生器的頻率范圍為5HZ至400HZ，幅值范圍為0V至400V。

優(yōu)選的，該開關為高壓快速轉換開關。

優(yōu)選的，該第一可調電阻和第二可調電阻的阻值范圍為0Ω至100Ω。

優(yōu)選的，該可調電感的范圍為0.01H至1H。

本發(fā)明實施例公開的一種高壓熔斷器鐵磁諧振耐受性能檢測方法，包括：

閉合開關；

控制方波發(fā)生器產生方波；

調節(jié)第一可調電阻、第二可調電阻和可調電感，獲得測量所需的尖頂電流波形；

控制電流與通電時間測量裝置檢測通過該待測高壓熔斷器的電流波形、電流有效值和該待測高壓熔斷器的通電時間，其中，該待測高壓熔斷器的通電時間是指對待測高壓熔斷器施加尖頂電流波形后至該待測高壓熔斷器熔斷所用的時間。

由以上技術方案可見，本發(fā)明實施例提供的一種高壓熔斷器鐵磁諧振耐受性能檢測系統(tǒng)及方法，其中，高壓熔斷器鐵磁諧振耐受性能檢測系統(tǒng)包括方波發(fā)生器、開關、第一可調電阻、第二可調電阻、待測高壓熔斷器、電流與通電時間測量裝置和可調電感，與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明提供的高壓熔斷器鐵磁諧振耐受性能檢測系統(tǒng)，巧妙利用微分電路，能夠真實地反映高壓熔斷器在鐵磁諧振環(huán)境中受到的影響，同時也能夠測試出高壓熔斷器在鐵磁諧振電流環(huán)境中的開斷能力和耐受時間等特性，且可靠性高且精度高，對研究配電網(wǎng)中鐵磁諧振電流及沖擊擾動的電磁暫態(tài)過程對高壓熔斷器性能的影響具有重要意義。此外，還能夠有效模擬鐵磁諧振下的PT中電流的波形，既可避免搭建大型的測試平臺，節(jié)省人力物力，又能有效避免PT意外損毀，有利于配電網(wǎng)的安全可靠運行。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，對于本領域普通技術人員而言，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明實施例提供的一種高壓熔斷器鐵磁諧振耐受性能檢測系統(tǒng)的結構示意圖；

圖2為本發(fā)明實施例提供的一種高壓熔斷器鐵磁諧振耐受性能檢測方法的流程示意圖；

符號表示為：

K-開關，R1-第一可調電阻，R2-第二可調電阻，F(xiàn)U-待測高壓熔斷器，L-可調電感。

具體實施方式

鐵磁諧振一般包括分頻諧振、基頻諧振和高頻諧振。隨著系統(tǒng)每相對地容抗的增大，依次可能發(fā)生高頻諧振、基頻諧振和分頻諧振。鐵磁諧振引起的過電壓和過電流不僅會使系統(tǒng)一次側設備發(fā)生閃絡、影響其絕緣性能，還容易造成部分變電站PT中高壓熔斷器的頻繁熔斷，甚至損壞PT，嚴重影響配電網(wǎng)的安全運行。

已有的仿真和試驗發(fā)現(xiàn)，在鐵磁諧振時PT中的電流波形為畸變的尖峰波形，為了能夠更加真實的反應鐵磁諧振下的尖峰波形對PT中的高壓熔斷器的影響，提出了本發(fā)明。

為了使本技術領域的人員更好地理解本發(fā)明中的技術方案，下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都應當屬于本發(fā)明保護的范圍。

參見圖1，為本發(fā)明實施例提供的一種高壓熔斷器鐵磁諧振耐受性能檢測系統(tǒng)的結構示意圖。

本發(fā)明實施例公開的一種高壓熔斷器鐵磁諧振耐受性能檢測系統(tǒng)，包括方波發(fā)生器、開關K、第一可調電阻R1、第二可調電阻R2、待測高壓熔斷器FU、電流與通電時間測量裝置和可調電感L。

其中，方波發(fā)生器、開關K和第一可調電阻R1依次串聯(lián)連接，形成第一串聯(lián)支路。

第二可調電阻R2、待測高壓熔斷器FU和電流與通電時間測量裝置依次串聯(lián)連接，形成第二串聯(lián)支路。

第二串聯(lián)支路與第一串聯(lián)支路串聯(lián)連接，形成完整回路，其中，第二可調電阻R2電連接至第一可調電阻R1，電流與通電時間測量裝置電連接至方波發(fā)生器?？烧{電感L分別與該第一串聯(lián)支路和第二串聯(lián)支路并聯(lián)連接。

另外，方波發(fā)生器、可調電感L和電流與通電時間測量裝置三者的連接處接地。

電流與通電時間測量裝置用于測量回路中待測高壓熔斷器中的電流值的大小以及該待測高壓熔斷器的通電時間，其中，該待測高壓熔斷器的通電時間是指對待測高壓熔斷器施加尖頂電流波形后至該待測高壓熔斷器熔斷所用的時間。該電流與通電時間測量裝置可以是現(xiàn)有技術中常用的測量高壓熔斷器中流過的電流和通電時間的設備，在此不再贅述。

作為一種優(yōu)選方案，方波發(fā)生器用于產生方波波形，該方波發(fā)生器的低電平為0，且頻率、幅值和占空比均可調，以便產生試驗所需的波形。進一步的，該方波發(fā)生器的頻率范圍可設置為5HZ至400HZ，幅值范圍為0V至400V，以模擬在分頻諧振、工頻諧振和高頻諧振下的狀態(tài)。

作為一種優(yōu)選方案，開關K為高壓快速轉換開關，以滿足回路的開斷條件。

作為一種優(yōu)選方案，第一可調電阻R1和第二可調電阻R2的阻值應根據(jù)所要得到的電流峰值大小來調節(jié)，阻值范圍可以設置在0Ω至100Ω。

作為一種優(yōu)選方案，可調電感L用于調節(jié)尖峰電流的寬度，該可調電感L的電感范圍為0.01H至1H。

本發(fā)明實施例公開的一種高壓熔斷器鐵磁諧振耐受性能檢測系統(tǒng)，考慮時間電流特性，利用第一可調電阻、第二可調電阻和可調電感構造微分電路，并通過對比待測高壓熔斷器在諧波環(huán)境及非諧振環(huán)境中的開斷情況，衡量諧波環(huán)境下該待測高壓熔斷器的開斷時間相較于非諧波環(huán)境是否有差異，進而分析得到該待測高壓熔斷器在鐵磁諧振下的耐受性能。

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明實施例公開的高壓熔斷器鐵磁諧振耐受性能檢測系統(tǒng)，巧妙利用微分電路，能夠真實地反映高壓熔斷器在鐵磁諧振環(huán)境中受到的影響，同時也能夠測試出高壓熔斷器在鐵磁諧振電流環(huán)境中的開斷能力和耐受時間等特性，且可靠性高且精度高，對研究配電網(wǎng)中鐵磁諧振電流及沖擊擾動的電磁暫態(tài)過程對高壓熔斷器性能的影響具有重要意義。此外，還能夠有效模擬鐵磁諧振下的PT中電流的波形，既可避免搭建大型的測試平臺，節(jié)省人力物力，又能有效避免PT意外損毀，有利于配電網(wǎng)的安全可靠運行。

與本發(fā)明提供的一種高壓熔斷器鐵磁諧振耐受性能檢測系統(tǒng)實施例相對應，本發(fā)明還提供了一種高壓熔斷器鐵磁諧振耐受性能檢測方法實施例。

參見圖2，為本發(fā)明實施例提供的一種高壓熔斷器鐵磁諧振耐受性能檢測方法的流程示意圖。

本發(fā)明實施例公開的一種高壓熔斷器鐵磁諧振耐受性能檢測方法，包括：

S11：閉合開關。

S12：控制方波發(fā)生器產生方波。

S13：調節(jié)第一可調電阻、第二可調電阻和可調電感，獲得測量所需的尖頂電流波形。如果該尖頂電流波形作用一定時間后，該待測高壓熔斷器未發(fā)生熔斷，則需要繼續(xù)調節(jié)第一可調電阻、第二可調電阻和可調電感值的大小，以提高該尖頂電流峰值至合適值，進而獲得該待測高壓熔斷器在該尖頂電流下的熔斷特性。其中，該尖頂電流波形作用時間由實際需要而定，在此不再贅述。

S14：控制電流與通電時間測量裝置檢測通過該待測高壓熔斷器的電流波形、電流有效值和該待測高壓熔斷器的通電時間，其中，該待測高壓熔斷器的通電時間是指對待測高壓熔斷器施加尖頂電流波形后至該待測高壓熔斷器熔斷所用的時間。通過對比該通電時間與待測高壓熔斷器在非諧波環(huán)境中的通電時間是否存在差異，衡量該待測高壓熔斷器鐵磁諧振下的耐受性能情況。

本發(fā)明實施例公開的一種高壓熔斷器鐵磁諧振耐受性能檢測方法，考慮時間電流特性，利用第一可調電阻、第二可調電阻和可調電感構造微分電路，并通過對比待測高壓熔斷器在諧波環(huán)境及非諧振環(huán)境中的開斷情況，衡量諧波環(huán)境下該待測高壓熔斷器的開斷時間相較于非諧波環(huán)境是否有差異，進而分析得到該待測高壓熔斷器在鐵磁諧振下的耐受性能，如開斷性能等。

與現(xiàn)有技術中檢測高壓熔斷器在鐵磁諧振下耐受性能的方法相比，本發(fā)明實施例公開的一種高壓熔斷器鐵磁諧振耐受性能檢測方法，能夠巧妙利用微分電路，更加真實地反映高壓熔斷器在鐵磁諧振環(huán)境中受到的影響，同時也能夠簡單高效地測試出高壓熔斷器在鐵磁諧振電流環(huán)境中的開斷能力和耐受時間等特性，可靠性高、精度高，對研究配電網(wǎng)中鐵磁諧振電流及沖擊擾動的電磁暫態(tài)過程對高壓熔斷器性能的影響具有重要意義。

本說明書中的實施例間采用遞進的方式描述，各個實施例之間相同相似的部分互相參見即可，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處。尤其，對于方法實施例而言，由于其基本相似于系統(tǒng)實施例，所以描述得比較簡單，相關之處參見系統(tǒng)實施例的部分說明即可。以上所描述的系統(tǒng)實施例僅僅是示意性的，其中所述作為分離部件說明的單元可以是或者也可以不是物理上分開的，作為單元顯示的部件可以是或者也可以不是物理單元，即可以位于一個地方，或者也可以分布到多個網(wǎng)絡單元上?？梢愿鶕?jù)實際的需要選擇其中的部分或者全部模塊來實現(xiàn)本實施例方案的目的。本領域普通技術人員在不付出創(chuàng)造性勞動的情況下，即可以理解并實施。

需要說明的是，在本文中，諸如“第一”和“第二”等之類的關系術語僅僅用來將一個實體與另一個實體區(qū)分開來，而不一定要求或者暗示這些實體或操作之間存在任何這種實際的關系或者順序。而且，術語“包括”意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的系統(tǒng)不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種系統(tǒng)所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句“包括……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的系統(tǒng)中還存在另外的相同要素。

以上所述僅是本發(fā)明的具體實施方式，使本領域技術人員能夠理解或實現(xiàn)本發(fā)明。對這些實施例的多種修改對本領域的技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。